Projektbeschreibung
Bis an die Grenzen der Infrarotspektroskopie gehen
Bei der Erforschung biologischer Systeme, ihrer Phänotypen und evolutionären Prozesse, geht es hauptsächlich darum, die entscheidenden molekularen Zusammensetzungen zu verstehen, die diese Phänomene widerspiegeln. Die Untersuchung dieser komplizierten biologischen Proben erfordert jedoch präzises, zerstörungsfreies Prüfen, wobei sich moderne Technologien häufig dieser Herausforderung stellen müssen. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts LIVE besteht darin, die Infrarotspektroskopie weiterzuentwickeln, damit signifikante Verbesserungen in der Empfindlichkeit, Geschwindigkeit und Genauigkeit erreicht werden. Durch den Einsatz von Femtosekundenlasern und nichtlinearer Optik soll im Rahmen von LIVE die Infrarotspektroskopie an ihre fundamentalen Grenzen gebracht werden. Neben der Entwicklung leistungsfähiger, hochstabiler Quellen für wellenformgesteuerte Infrarotimpulse mit wenigen Zyklen und der Technologien zum Nachweis der breitbandigen spektroskopischen Reaktion biologischer Proben auf diese Pulse wird das Projektteam den Weg zu neuen Anwendungen in der Medizin ebnen, etwa für die Infrarot-Durchflusszytometrie mit hohem Durchsatz und die multivariate Atemanalyse.
Ziel
A biological system’s phenotype and the evolution thereof are mirrored in molecular composition. The complexity of biological samples, however, renders quantitative, multivariate molecular probing challenging, in particular for non-destructive, label-free approaches. Vibrational spectroscopies capture signals from all molecular bonds exchanging energy with an optical excitation, delivering highly-specific optical fingerprints of samples in their native state, to which virtually all molecules contribute. Yet, while infrared (IR) spectroscopies profit from large vibrational cross-sections, technical limitations of IR radiation sources and detection have so far limited their applicability to real-world biomedical settings, in particular in the context of highly absorbing water (ubiquitous in biological samples). The project LIVE aims at harnessing the unparalleled control over light, on the level of individual optical-field oscillations, afforded by femtosecond lasers and nonlinear optics, to overcome current technological limitations and advance IR spectroscopy toward the fundamental limits set by the nature of light and, thus, toward the ultimate sensitivity, specificity and throughput achievable in optical vibrational fingerprinting. To this end, we envisage the development of powerful sources of fewcycle pulses covering the entire IR molecular fingerprint region (500–4000 cm-1) with utmost electric-field waveform stability, and of innovative electric-field sampling techniques capturing nearly all photons emitted by linearly and nonlinearly excited molecular vibrations. The host institution permits immediate validation of these developments for real-world biomedical samples, including, high-throughput vibrational fingerprinting of individual cells in flow cytometry, spectral tissue histopathology and high-resolution, high-sensitivity breath gas monitoring. Thus, LIVE promises direct impact on patients’ health, deeply rooted in basic photonics research.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
67663 KAISERSLAUTERN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.